【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は熱処理後硬度が４５〜６５ＨＲＣ（ロックウエル硬さＣスケール）であり、加工対象となる、固定シーブの軸部にボールスプラインを介して慴動自在に支持される可動シーブを有する無段断変速機用プーリ装置の可動シーブに設けられたスプライン溝（以下本発明においてはＣＶＴプーリのボール溝という）であるボール溝が１溝のみであるＣＶＴプーリのボール溝の仕上げブローチ加工用ブローチ装置及びブローチ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＶＴプーリのボール溝は、従来は３溝のものが多かったが、近年になって１溝のものが用いられる場合がでてきた。３溝のボール溝は、熱処理後の仕上げ加工を、研削に代わり超硬切れ刃を有するブローチ加工で行うことができる。この場合は円周等分割に配置されたボール溝の切削力は相互にバランスがとれており、ブローチ軸芯に直角方向の力は相殺され、良好な加工が可能である。ところが、１溝の場合は、ブローチ軸芯に直角方向のアンバランス力が発生するため、下穴との平行、位置などに狂いが生じるという課題があった。
【０００３】
従来こうした１溝のブローチ加工装置としては、例えば特許文献１にあるような、キー溝加工用ブローチ装置がある。このブローチ装置の要部概略図は図１０に示すように、ワークの下穴に案内ジグを挿入し、案内ジグに設けたブローチ案内溝に沿ってブローチを移動し加工を行うものである。案内ジグとワーク下穴は、図１１に示すように、ブローチ案内溝に対して円周等間隔で２カ所で接触するようにされ、案内ジグがワークに対して片寄りしないよう工夫されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３７０２２号公報 図１、図３
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特許文献１のブローチと案内ジグでＣＶＴプーリのボール溝の仕上げ加工を行おうとすると、下記の課題が生じる。即ち、キー溝ブローチは直線刃による単純な切り込みを行うので、切削反力は１方向に発生するのに対し、ボール溝の場合はボール溝フォームに沿って切り込みが行われるため、反力の方向は多方向となり、ブローチが図１１に示すコの字形の案内ジグの側面との隙間の範囲で振動を起こしやすく、ブローチ刃先が損傷しやすいという問題があった。また、通常のキーブローチでは問題とはならないが、ＣＶＴボール溝では、ガイド、ブローチの寸法誤差の累積により、ボール溝の深さ寸法がねらい寸法からはずれる場合があった。
【０００６】
本発明の課題はかかる従来技術の課題を解決した、熱処理後硬度４５〜６５ＨＲＣであり、加工対象となるボール溝は１溝のみであるＣＶＴプーリのボール溝の仕上げブローチ加工において、ブローチとジグの間に隙間が生じることが無く、ブローチが振動を起こさず、刃先のチッピングなどが生じないブローチ装置を提供することにある。
本発明の別の課題は、ブローチ本体に固定された超硬合金の切れ刃を有するブレードを有するとき、前記ブレードの切れ刃高さの寸法調整を可能としたブローチ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決する手段】このため本発明によると、熱処理後硬度が４５〜６５ＨＲＣ（ロックウエル硬さＣスケール）であり、加工対象となるボール溝は１溝のみであるＣＶＴプーリのボール溝の仕上げブローチ加工用ブローチ装置であって、前記ブローチ装置のブローチは複数の切れ刃が設けられたブローチ本体と、ブローチ本体の反切れ刃側に設けられたほぼＶ字形背面外周凸面とを有し、ブローチ加工用ジグは、ジグ本体に前記ブローチのほぼＶ字形背面外周凸面と嵌合可能なほぼＶ字形内方凹面と、ジグ本体の反内方凹面側に設けられた前記ＣＶＴプーリのボール溝を有するワーク内周面と嵌合可能な円筒状背面外周面とを有することを特徴とするブローチ装置によって上述した本発明の課題を解決した。
前記ブローチはブローチ本体に固定された超硬合金製の切れ刃が設けられたブレードを有し、前記ブローチ本体の前記ブレードの取り付け面は前記ワーク内周面軸芯と所定角度だけ傾斜した傾斜面としており、かつ前記ブレードは傾斜面に沿って固定位置を変更可能にされ、前記ブレードの切れ刃高さの寸法調整を可能にしたブローチ装置よって上述した本発明の別の課題を解決した。
【０００８】
【発明の効果】本発明の構成により、熱処理後硬度４５〜６５ＨＲＣであり、加工対象となるボール溝は１溝のみであるＣＶＴプーリのボール溝の仕上げブローチ加工において、略Ｖ字形の案内面で荷重を受けるブローチとしたので、ブローチとジグの間に隙間が生じることが無く、ブローチが振動を起こさず、刃先のチッピングなどが生じないものとなった。さらにブローチ本体に固定された超硬合金の切れ刃を有するブレードと、前記ブレードの切れ刃高さの寸法調整を可能にしたので、ガイド、ブローチの寸法誤差があっても、ボール溝の深さ寸法をねらい寸法に調整できるものとなった。かつ、前記ブローチ本体の前記ブレードの取り付け面は前記ワーク内周面軸芯と所定角度だけ傾斜した傾斜面としており、かつ前記ブレードは傾斜面に沿って固定位置を変更可能にされたので、ブレードを傾斜面に沿って位置調整し固定することにより、容易にブレードの切れ刃高さの寸法調整ができるものとなった。
【０００９】
好ましくは、前記ジグ本体の円筒状背面外周面の反内方凹面側に逃しのフラット部を設けることにより、ブローチ加工によるブローチの切れ刃が発生させるＶ字形背面外周凸面からの反力が、ジグ本体の円筒状背面外周面の反内方凹面に集中して、ジグ本体とワーク内周面の接触ががたつくことはなく、フラット部の両側のジグ本体の円筒状背面外周面に分配され、このため、加工振動は問題とならず、ブローチ刃先のチッピングが少なくなった。
より好ましくは、前記ＣＶＴプーリのボール溝を有するワーク内周面に段差があるとき、前記ブローチ加工用ジグは、ジグ本体に段差があるワーク内周面の小径部内周面と嵌合可能な円筒状背面外周面を有し前記小径部内周面に挿入可能な第１のジグ本体と、段差があるワーク内周面の大径部内周面と嵌合可能な円筒状背面外周面を有し前記大径部内周面に挿入可能な第２のジグ本体と、を有することにより、安定した精度の高いボール溝の仕上げブローチ加工ができる。即ち、ワークの下穴が、単純な円筒形でなく、段付きの円筒形でありボール溝加工部で下穴径の変化がある場合でも、ワークの下方、及び上方から挿入するジグ本体の嵌合部を、それぞれの穴径に適合するようにすることで、ブローチを上下２つのジグ本体で安定して支え、バランス良く案内するジグとなるので、ワークの下穴が単純な円筒形の場合と同様の加工ができる。
好ましくは、前記ＣＶＴプーリのボール溝を有するワーク内周面は、前加工として、ボール溝フォームに沿った削り代を残してブローチ加工後、熱処理し、ワーク硬度を４５〜６５ＨＲＣとし、熱処理後前記ワーク内周面を研削加工し、研削加工した内径を基準にボール溝の仕上げブローチ加工を行うことにより、より安定した精度の高いボール溝の仕上げブローチ加工ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１（ａ）は本発明のブローチ装置の加工対象であるＣＶＴプーリの断面図を示し、（ｂ）は（ａ）の下端面図を示す。図２は本発明の実施の形態のブローチ装置の加工ジグを使いＣＶＴプーリのボール溝を有するワーク内周面を加工するブローチ装置の要部斜視図、図３は図２のブローチ装置がワーク内周面を加工するときのブローチ１０と加工ジグ１８の概略断面図、図４は図３とは異なるブローチを使用して加工するときのブローチ２０と加工ジグ１８の概略断面図、をそれぞれ示す。本発明の実施の形態を図１〜図４を参照して説明する。本発明の第１の実施の形態として、図１（ａ）（ｂ）に示すＣＶＴプーリのボール溝１をブローチ１０を使用してブローチ加工で仕上げる例を示す。実施の形態では、前加工として、ボール溝フォームに沿った削り代を残してブローチ加工後、熱処理し、ワーク硬度を６０ＨＲＣとした（４５〜６５ＨＲＣであってもよい）。熱処理後、ワーク内周面２を研削加工し、研削加工した内径を基準にボール溝１の仕上げブローチ加工を行う。これにより、より安定した精度の高いボール溝の仕上げブローチ加工ができる。
【００１１】
図２、図３に示すように、熱処理後硬度が４５〜６５ＨＲＣ（ロックウエル硬さＣスケール）であり、加工対象となるボール溝は１溝のみである２点鎖線で示す、前加工したワーク８をワーク取付けジグ３の加工基準面５０に載置する。本発明の第１の実施の形態のブローチ装置のブローチ１０は複数の切れ刃１１が設けられたブローチ本体１７と、ブローチ本体１７の反切れ刃側に設けられたほぼＶ字形背面外周凸面４、５とを有し、ブローチ加工ジグ本体１４は、ブローチ１０のほぼＶ字形背面外周凸面４、５と嵌合可能なＶ字形内方凹面１５、１６と、ジグ本体１４の反内方凹面側に設けられたＣＶＴプーリのボール溝１を有するワーク８のワーク内周面２と嵌合可能な円筒状背面外周面６、７と、を有する。
【００１２】
図３に示すように、ブローチ加工時には、ワーク内周面２の内径をブローチ加工ジグ本体１４の円筒状背面外周面６、７に嵌合させる。ブローチ１０のＶ字形背面外周凸面４、５は加工ジグ本体１４のＶ字形内方凹面１５、１６と嵌合し、ブローチ１０は、加工ジグ本体１４の案内面であるＶ字形内方凹面１５、１６に案内されて図示しない装置により下方へ移動され、ブローチ１０の切れ刃１１によりワーク８のボール溝１の仕上げ加工を行う。
【００１３】
かかる構成により、熱処理後硬度４５〜６５ＨＲＣであり、加工対象となるボール溝は１溝のみであるＣＶＴプーリのボール溝の仕上げブローチ加工において、略Ｖ字形の案内面で荷重を受けるブローチとしたので、このとき、ブローチ加工によるブローチの切削反力は矢印２５で示すように１方向ではなく、ボール溝形状に沿って法線方向に発生するが、ブローチ１０は加工ジグ本体１４のＶ字形内方凹面１５、１６でバランス良く荷重を受けるので、ブローチががたつくことは無い。またブローチとジグの間に隙間が生じることが無く、ブローチが振動を起こさず、刃先のチッピングなどが生じないものとなった。さらに、図３に示す実施の形態では、ジグ本体１４の円筒状背面外周面６、７の中間となる反内方凹面側に逃しのフラット部２１を設けることにより、ブローチ加工によるブローチの切れ刃が発生させるＶ字形背面外周凸面からの反力が、ジグ本体の円筒状背面外周面の反内方凹面に集中して、ジグ本体１４とワーク内周面２の接触もがたつくことはなく、フラット部２１の両側のジグ本体１４の円筒状背面外周面６、７に分配され、このため、加工振動は問題とならず、ブローチ刃先のチッピングが少なくなった。
【００１４】
図４は本発明の第２の実施の形態の図３とは異なるブローチ２０を使用して加工するときの概略断面図で、図５にブローチ２０の概略断面図を示す。前つかみ部４６、後つかみ部４５を有するブローチ本体１７に側面から図示しないボルトで押しつけ固定されている。ブローチ２０のブローチ本体１７のＶ字形背面外周凸面４、５は、案内面である加工ジグ本体１４のＶ字形内方凹面１５、１６で案内され、超硬合金の切れ刃１８を設けたブレード２２がボルト２３で固定されている。ブローチはＶ字形内方凹面１５、１６に沿って移動し、切れ刃１９によりボール溝部１の加工が行われる。これにより、図３に示す実施の形態と同様に作用し、同様の効果を発生させ、このため、加工振動は問題とならず、ブローチ刃先のチッピングが少ない。
【００１５】
図５に示すように、図４のブローチ本体１７に固定された超硬合金製の切れ刃１９が設けられたブレード２２の取り付け面４３はワーク内周面２軸芯４４と所定角度だけ傾斜した傾斜面４３としており、ブレードを傾斜面４３に沿って位置調整し固定することにより、容易にブレードの切れ刃の切り込み方向高さの出入り寸法調整ができるものとなった。ブレードの長手方向の位置決めはブレード端のストッパ４１とブレードとの間の間座２７の幅寸法で行われ、ブレードのもう一方の端は固定部材４２で固定される。ブレード２２のボール溝１の切り込み深さ位置を調整可能にされているので、加工ジグ本体１４のＶ字形内方凹面１５、１６、ブローチの寸法誤差があっても、ボール溝の深さ寸法をねらい寸法に調整できるものとなった。ブレード２２のボール溝１の切り込み深さ位置調整は、本実施形態に限るものではなく、図６に示すように、ブレード２２の下にシム、スペーサ１３などを挿入しても行うことができることは言うまでも無い。
図７に示すように、ブローチ３０の加工ジグ本体１４への挿入を容易にするため、ブローチ３０の加重を受けるＶ字形背面外周凸面４、５の反対側に、ブローチガイド２８、２９を設け、補助ジグ４７、４８をワーク内周面２との間に挿入してもよい。
【００１６】
本発明の第２の実施の形態として、図８（ａ）に示すようにＣＶＴプーリでボール溝部３３の内径に段差３１、３２がある場合の加工例を示す。（ｂ）は（ａ）の下端面図を示す。ワーク内周面の小径部内周面３１と嵌合可能な円筒状背面外周面６、７を有し小径部内周面３１に挿入可能な下側の加工ジグ１８と、使用するブローチ１０は、第１の実施例と同様であるが、下側の加工ジグ１８により反力を受けることができるのは、小径部内周面３１の部分だけである。こうしたワークの加工する際には、図９に示すようにワークの小径部内周面３１に嵌合した下側の加工ジグ１８の他に、ワーク内周面の大径部内周面３２と嵌合可能な円筒状背面外周面３５、３６を有し大径部内周面３２に挿入可能な上側の加工ジグ３７を追加し、ブローチ１０はこの上下の加工ジグ１８、３７に設けた案内面で荷重を受けてボール溝３３を加工するようにした。このようにすることで、内径に段差のあるワークでも安定して荷重を受けることができ、第１の実施の形態と同等の良好なボール溝加工が可能となった。
【００１７】
〔発明の実施の形態の効果〕本発明の構成により、熱処理後硬度４５〜６５ＨＲＣであり、加工対象となるボール溝は１溝のみであるＣＶＴプーリのボール溝の仕上げブローチ加工において、略Ｖ字形の案内面で荷重を受けるブローチとしたので、ブローチとジグの間に隙間が生じることが無く、ブローチが振動を起こさず、刃先のチッピングなどが生じないものとなった。さらに、前記本体に固定された超硬合金の切れ刃を有するブレードを、ブローチ本体のブレードの取り付け面は前記ワーク内周面軸芯と所定角度だけ傾斜した傾斜面としており、かつ前記ブレードは傾斜面に沿って固定位置を変更可能にされたので、ブレードを傾斜面に沿って位置調整し固定することにより、容易にブレードの切れ刃高さの寸法調整ができるものとしたので、ガイド、ブローチの寸法誤差があっても、ボール溝の深さ寸法をねらい寸法に調整できるものとなった。
また、ワークの下穴が、段付きの円筒形であっても、ワークの下方、及び上方から挿入するジグの嵌合部を、それぞれの穴径に適合するようにすることで、ボール溝加工部を全域にわたりバランス良く案内するジグとなり、ワークの下穴が単純な円筒形の場合と同様、ブローチが振動を起こさず、刃先のチッピングなどが生じないものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明のブローチ装置の加工対象であるＣＶＴプーリの断面図を示し、（ｂ）は（ａ）の下端面図を示す。
【図２】本発明の実施の形態のブローチ装置の加工ジグを使いＣＶＴプーリのボール溝を有するワーク内周面を加工するブローチ装置の要部斜視図。
【図３】図２のブローチ装置がワーク内周面を加工するときのブローチ１０と加工ジグ１８の概略断面図。
【図４】図３と異なる実施の形態のブローチ２０と加工ジグの概略断面図。
【図５】図４で使用するブローチ２０の概略断面図を示す。
【図６】図４で使用するブローチ２０にシム・スペーサ１３を挿入して加工するときの概略断面図。
【図７】図３、図４とは異なる実施の形態の概略断面図。
【図８】（ａ）にＣＶＴプーリでボール溝部内径に段差がある場合の断面図、（ｂ）（ａ）の下端面図を示す。
【図９】図８のＣＶＴプーリでボール溝部内径に段差がある場合のブローチ装置によるブローチ加工時の断面図。
【図１０】従来のキー溝加工用ブローチ装置の要部斜視図。
【図１１】図１０のブローチと加工ジグの概略断面図。
【符号の説明】
１、３３・・ＣＶＴプーリのボール溝 ２・・ワーク内周面
４、５・・ブローチのほぼＶ字形背面外周凸面
６、７、３５、３６・・ワーク内周面と嵌合可能な円筒状背面外周面
１０、２０、３０・・ブローチ １１、１９・・切れ刃 １３・・スペーサ
１４・・ジグ本体 １５、１６・・ジグ本体のＶ字形内方凹面
１７・・ブローチ本体 ２１・・フラット部 ２２・・ブレード
３１・・小径部内周面（ワーク内周面） ３２・・大径部内周面
３６・・ワーク内周面軸芯 ３７・・上側の加工ジグ ４５・・傾斜面[0001]
The present invention has a post-heat treatment hardness of 45 to 65 HRC (Rockwell hardness C scale) and is slidably supported by a shaft portion of a fixed sheave to be processed via a ball spline. A spline groove (hereinafter referred to as a ball groove of a CVT pulley) provided in a movable sheave of a continuously variable transmission pulley apparatus having a movable sheave has only one groove. The present invention relates to a broaching device and a broaching method for finishing broaching.
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, many ball grooves of CVT pulleys have three grooves, but in recent years, one groove has been used. The three-groove ball groove can be finished by a broaching process having a super hard cutting edge instead of grinding. In this case, the cutting forces of the ball grooves arranged in the circumferential equal division are balanced with each other, and the force in the direction perpendicular to the broach shaft core is canceled out, and good machining is possible. However, in the case of one groove, an unbalance force in the direction perpendicular to the broach shaft is generated, which causes a problem in that the parallelism with the pilot hole, the position, and the like are distorted.
[0003]
Conventionally, as such a one-groove broaching device, there is a broaching device for keyway processing as disclosed in Patent Document 1, for example. As shown in FIG. 10, a schematic diagram of the main part of this broaching device is one in which a guide jig is inserted into a pilot hole in a workpiece and the broach is moved along a broach guide groove provided in the guide jig for processing. As shown in FIG. 11, the guide jig and the workpiece pilot hole are designed to come into contact with the broach guide groove at two circumferentially equal intervals so that the guide jig does not deviate from the workpiece. .
[0004]
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2002-337022 FIG. 1 and FIG.
[0005]
However, when finishing the ball groove of the CVT pulley with the broach and guide jig of Patent Document 1, the following problems arise. That is, since the keyway broach performs simple cutting with a straight blade, the cutting reaction force is generated in one direction, whereas in the case of a ball groove, the cutting is performed along the ball groove form. Has a problem that the broach tends to vibrate in the range of the gap with the side surface of the U-shaped guide jig shown in FIG. 11 and the broach blade edge is easily damaged. Further, although there is no problem with a normal key broach, in the case of a CVT ball groove, the depth dimension of the ball groove may deviate from the target dimension due to accumulation of dimensional errors of the guide and broach.
[0006]
The subject of the present invention is a hardness after heat treatment of 45 to 65 HRC which solves the problems of the prior art, and the ball groove to be processed is only one groove. It is an object of the present invention to provide a broaching device in which no gap is generated, the broach does not vibrate, and the tip of the blade does not chip.
Another object of the present invention is to provide a broaching device capable of adjusting the cutting edge height of the blade when it has a blade having a cemented carbide cutting edge fixed to the broach body.
[0007]
Therefore, according to the present invention, the post-heat treatment hardness is 45 to 65 HRC (Rockwell hardness C scale), and the ball groove to be processed is only one groove. A broaching device for broaching, wherein the broach of the broaching device has a broaching body provided with a plurality of cutting edges, and a substantially V-shaped back outer peripheral convex surface provided on the anti-cutting edge side of the broaching body. The processing jig has a substantially V-shaped inner concave surface that can be fitted to the substantially V-shaped outer peripheral convex surface of the broach on the jig main body, and a ball groove of the CVT pulley provided on the side opposite to the inner concave surface of the jig main body. The above-described problems of the present invention have been solved by a broaching device characterized by having a workpiece inner peripheral surface and a cylindrical back outer peripheral surface that can be fitted.
The broach has a blade provided with a cutting edge made of cemented carbide fixed to the broach body, and the attachment surface of the blade of the broach body is an inclined surface inclined by a predetermined angle with the work inner peripheral surface axis. In addition, the above-mentioned another problem of the present invention has been solved by a broach device in which the fixing position of the blade can be changed along the inclined surface, and the height of the cutting edge of the blade can be adjusted.
[0008]
According to the structure of the present invention, the hardness after heat treatment is 45 to 65 HRC, and the ball groove to be machined is only one groove. In the finish broaching of the ball groove of the CVT pulley, the substantially V-shaped guide surface is used. Since the broach receives a load, there is no gap between the broach and the jig, the broach does not vibrate, and the tip of the blade does not chip. In addition, since it has been possible to adjust the size of the blade with a cemented carbide cutting edge fixed to the broach body and the cutting edge height of the blade, the depth of the ball groove even if there is a dimensional error in the guide and broach The dimensions can be adjusted to the target dimensions. And since the attachment surface of the blade of the broach main body is an inclined surface inclined by a predetermined angle with respect to the workpiece inner peripheral surface axis, and the blade can be fixed at a fixed position along the inclined surface. By adjusting the position of the blade along the inclined surface and fixing it, the cutting edge height of the blade can be easily adjusted.
[0009]
Preferably, by providing a relief flat portion on the side opposite to the inward concave surface of the cylindrical rear outer peripheral surface of the jig body, the reaction force from the V-shaped rear outer peripheral surface generated by the broach cutting edge by broaching is reduced. Concentrated on the anti-inward concave surface of the cylindrical back outer peripheral surface of the main body, the contact between the jig main body and the work inner peripheral surface is not rattling, and is distributed to the cylindrical back outer peripheral surface of the jig main body on both sides of the flat part. Therefore, machining vibration is not a problem, and chipping of the broach edge is reduced.
More preferably, when the workpiece inner peripheral surface having the ball groove of the CVT pulley has a step, the broaching jig is a cylinder that can be fitted to the inner peripheral surface of the small diameter portion of the workpiece inner peripheral surface having a step in the jig body. A first jig body having a cylindrical back outer peripheral surface and insertable into the inner peripheral surface of the small-diameter portion; and a cylindrical rear outer peripheral surface capable of fitting with a large-diameter inner peripheral surface of a work inner peripheral surface having a step. By having the second jig main body that can be inserted into the inner peripheral surface of the large-diameter portion, the finish broaching of the ball groove can be performed stably with high accuracy. In other words, even if the workpiece's pilot hole is not a simple cylinder but a stepped cylinder, and the diameter of the pilot hole changes at the ball groove machining part, the fitting of the jig body inserted from below and above the workpiece By fitting the joints to the respective hole diameters, the broach is stably supported by the upper and lower jig bodies, and the jig is guided in a well-balanced manner. The same processing can be performed.
Preferably, the inner peripheral surface of the workpiece having the ball groove of the CVT pulley is subjected to a heat treatment after a broaching process with a machining allowance along the ball groove form as a pre-processing, and the work hardness is set to 45 to 65 HRC. By grinding the inner peripheral surface of the workpiece and performing the finish broaching of the ball groove on the basis of the ground inner diameter, the finish broaching of the ball groove can be performed more stably and accurately.
[0010]
1A is a sectional view of a CVT pulley to be processed by a broaching apparatus of the present invention, and FIG. 1B is a bottom view of FIG. 1A. FIG. 2 is a perspective view of a main part of the broaching device for machining the inner peripheral surface of the workpiece having the ball groove of the CVT pulley using the machining jig of the broaching device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of the broaching device in FIG. FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the broach 10 and the processing jig 18 when processing the peripheral surface, and FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of the broach 20 and the processing jig 18 when processing using a broach different from FIG. An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As a first embodiment of the present invention, an example is shown in which the ball groove 1 of the CVT pulley shown in FIGS. 1A and 1B is finished by broaching using a broach 10. In the embodiment, as a pre-processing, the work hardness is set to 60 HRC after broaching, leaving a cutting allowance along the ball groove form, and the workpiece hardness is set to 60 HRC (may be 45 to 65 HRC). After the heat treatment, the work inner peripheral surface 2 is ground, and the finish broaching of the ball groove 1 is performed based on the ground inner diameter. Thereby, the finish broaching of the ball groove more stable and highly accurate can be performed.
[0011]
As shown in FIGS. 2 and 3, the pre-worked workpiece 8 is indicated by a two-dot chain line in which the hardness after heat treatment is 45 to 65 HRC (Rockwell hardness C scale) and the ball groove to be processed is only one groove. Is placed on the processing reference surface 50 of the workpiece mounting jig 3. The broach 10 of the broach device according to the first embodiment of the present invention includes a broach main body 17 provided with a plurality of cutting edges 11, a substantially V-shaped rear outer peripheral convex surface 4 provided on the anti-cutting edge side of the broach main body 17, The broaching jig main body 14 has V-shaped inner concave surfaces 15 and 16 that can be fitted to the substantially V-shaped rear outer peripheral convex surfaces 4 and 5 of the broach 10, and an anti-inward concave surface side of the jig main body 14. It has cylindrical back outer peripheral surfaces 6 and 7 that can be fitted to a work inner peripheral surface 2 of a workpiece 8 having a ball groove 1 of a CVT pulley provided.
[0012]
As shown in FIG. 3, at the time of broaching, the inner diameter of the work inner peripheral surface 2 is fitted to the cylindrical rear outer peripheral surfaces 6 and 7 of the broaching jig main body 14. The V-shaped rear outer peripheral convex surfaces 4 and 5 of the broach 10 are fitted with the V-shaped inner concave surfaces 15 and 16 of the processing jig main body 14, and the broach 10 is a V-shaped inner concave surface 15 that is a guide surface of the processing jig main body 14. 16 is moved downward by a device (not shown) and the ball groove 1 of the workpiece 8 is finished by the cutting edge 11 of the broach 10.
[0013]
With this configuration, the hardness after the heat treatment is 45 to 65 HRC, and the ball groove to be processed is only one groove. In the finish broaching of the ball groove of the CVT pulley, the broach receives a load on the substantially V-shaped guide surface. At this time, the cutting reaction force of the broach by broaching is generated in the normal direction along the ball groove shape, not in one direction as shown by the arrow 25, but the broach 10 is formed in the V-shaped inner side of the processing jig main body 14. Since the load is received in a balanced manner by the concave surfaces 15 and 16, the broach does not rattle. Further, there was no gap between the broach and the jig, the broach did not vibrate, and the chipping of the blade edge did not occur. Further, in the embodiment shown in FIG. 3, the cutting edge of the broach by broaching is provided by providing a relief flat portion 21 on the side opposite the inward concave surface which is the middle of the cylindrical rear outer peripheral surfaces 6 and 7 of the jig body 14. The reaction force from the V-shaped back outer peripheral surface generated by the center of the jig is concentrated on the anti-inward concave surface of the cylindrical back outer peripheral surface of the jig body, and the contact between the jig main body 14 and the work inner peripheral surface 2 is not rattled. Distributing to the cylindrical rear outer peripheral surfaces 6 and 7 of the jig main body 14 on both sides of the portion 21, the machining vibration is not a problem and chipping of the broach blade edge is reduced.
[0014]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view when processing using the broach 20 different from FIG. 3 of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 shows a schematic cross-sectional view of the broach 20. The front gripping part 46 and the rear gripping part 45 are pressed and fixed to the broach main body 17 with bolts (not shown) from the side. The V-shaped rear outer peripheral convex surfaces 4 and 5 of the broach main body 17 of the broach 20 are guided by V-shaped inner concave surfaces 15 and 16 of the processing jig main body 14 serving as a guide surface, and a blade 22 provided with a cemented carbide cutting edge 18. Are fixed with bolts 23. The broach moves along the V-shaped inward concave surfaces 15 and 16, and the ball groove portion 1 is processed by the cutting edge 19. This acts in the same manner as the embodiment shown in FIG. 3 and produces the same effect. For this reason, machining vibration is not a problem, and chipping of the broach blade edge is less.
[0015]
As shown in FIG. 5, the attachment surface 43 of the blade 22 provided with the cemented carbide cutting edge 19 fixed to the broach body 17 of FIG. 4 is inclined with respect to the work inner peripheral surface biaxial core 44 by a predetermined angle. The inclined surface 43 is used, and by adjusting the position of the blade along the inclined surface 43 and fixing the blade, it is possible to easily adjust the entrance / exit size of the cutting edge height of the blade. Positioning in the longitudinal direction of the blade is performed by the width dimension of the spacer 27 between the blade end stopper 41 and the blade, and the other end of the blade is fixed by a fixing member 42. Since the cutting depth position of the ball groove 1 of the blade 22 can be adjusted, the depth dimension of the ball groove can be adjusted even if there is a dimensional error in the V-shaped inner concave surfaces 15 and 16 of the processing jig body 14 and the broach. The target dimensions can be adjusted. The cutting depth position adjustment of the ball groove 1 of the blade 22 is not limited to the present embodiment, and can be performed even if a shim, a spacer 13 or the like is inserted under the blade 22 as shown in FIG. Needless to say.
As shown in FIG. 7, in order to facilitate the insertion of the broach 30 into the processing jig body 14, broach guides 28 and 29 are provided on the opposite side of the V-shaped rear outer peripheral convex surfaces 4 and 5 that receive the load of the broach 30, The auxiliary jigs 47 and 48 may be inserted between the work inner peripheral surface 2.
[0016]
As a second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8 (a), a machining example in the case where there are steps 31, 32 on the inner diameter of the ball groove portion 33 with a CVT pulley will be described. (B) shows the bottom view of (a). The lower processing jig 18 that has a cylindrical back outer peripheral surface 6, 7 that can be fitted to the inner peripheral surface 31 of the small diameter portion of the work inner peripheral surface and can be inserted into the inner peripheral surface 31 of the small diameter portion, and the broach 10 to be used are Although it is the same as that of 1 Example, it is only the part of the small diameter part internal peripheral surface 31 that can receive reaction force with the process jig 18 of the lower side. When processing such a workpiece, as shown in FIG. 9, in addition to the lower processing jig 18 fitted to the inner diameter surface 31 of the small diameter portion of the workpiece, it is fitted to the inner diameter surface 32 of the larger diameter portion of the workpiece inner circumference surface. An upper processing jig 37 having a cylindrical outer peripheral surface 35, 36 that can be inserted and inserted into the inner peripheral surface 32 of the large diameter portion is added, and the broach 10 is loaded by guide surfaces provided on the upper and lower processing jigs 18, 37. In response, the ball groove 33 is processed. By doing so, even a workpiece having a step in the inner diameter can stably receive a load, and good ball groove processing equivalent to that of the first embodiment can be performed.
[0017]
[Effects of the embodiment of the invention] According to the structure of the present invention, the hardness after heat treatment is 45 to 65 HRC, and the ball groove to be processed is only one groove. Since the broach receives a load on the guide surface, no gap is formed between the broach and the jig, the broach does not vibrate, and chipping of the blade edge does not occur. Further, a blade having a cemented carbide cutting edge fixed to the main body, the blade mounting surface of the broach main body is an inclined surface inclined by a predetermined angle with respect to the workpiece inner peripheral surface axis, and the blade is inclined Since the fixing position can be changed along the surface, it is possible to easily adjust the blade height of the blade by adjusting the position of the blade along the inclined surface and fixing it. Even if there is a dimensional error, the depth dimension of the ball groove can be adjusted to the target dimension.
In addition, even if the workpiece's pilot hole is a stepped cylindrical shape, the ball groove processing is performed by fitting the fitting part of the jig inserted from below and above the workpiece to the respective hole diameters. As a result, the broach does not vibrate and chipping of the cutting edge does not occur as in the case of a simple cylindrical hole in the workpiece.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of a CVT pulley that is a processing target of a broaching device of the present invention, and FIG. 1 (b) is a bottom view of (a).
FIG. 2 is a perspective view of a main part of a broaching device for processing a work inner peripheral surface having a ball groove of a CVT pulley using a processing jig of the broaching device according to the embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of the broach 10 and the processing jig 18 when the broaching device of FIG. 2 processes the inner peripheral surface of the workpiece.
4 is a schematic cross-sectional view of a broach 20 and a processing jig according to an embodiment different from FIG. 3. FIG.
5 shows a schematic cross-sectional view of the broach 20 used in FIG.
6 is a schematic cross-sectional view when the shim spacer 13 is inserted into the broach 20 used in FIG. 4 for processing.
7 is a schematic cross-sectional view of an embodiment different from FIGS. 3 and 4. FIG.
FIG. 8A is a cross-sectional view of the CVT pulley when the ball groove inner diameter has a step, and FIG. 8B is a bottom view of FIG. 8A.
9 is a cross-sectional view of the CVT pulley of FIG. 8 when broaching by a broaching device when there is a step in the ball groove inner diameter.
FIG. 10 is a perspective view of a main part of a conventional keyway machining broach device.
11 is a schematic cross-sectional view of the broach and processing jig of FIG.
[Explanation of symbols]
1, 33 ··· Ball groove of CVT pulley 2 · · Work inner peripheral surface 4, 5 · · V-shaped back outer convex surface 6, 7, 35, 36 · · · Cylindrical shape that can be fitted to the work inner peripheral surface Back outer peripheral surface 10, 20, 30 ... Broach 11, 19 ... Cutting edge 13 ... Spacer 14 ... Jig body 15, 16 ... V-shaped inward concave surface 17 of jig body ... Broach body 21 ... Flat part 22 .. Blade 31 .. Inner peripheral surface of small diameter part (work inner peripheral surface) 32 .. Inner peripheral surface of large diameter part 36 .. Core axis of work inner peripheral surface 37 .. Upper processing jig 45.
